Vedci doteraz nedokázali jednoznačne dokázať existenciu „temnej hmoty“, ktorá údajne pozostáva z väčšiny nášho vesmíru.
„Temná hmota“, ktorá obklopuje galaxie v celom vesmíre, je neviditeľná, pretože neodráža svetlo. Jeho prítomnosť sa dá zaznamenať iba gravitačným účinkom, ktorý má na planéty a hviezdy.
Napriek experimentu vo výške 2 miliárd dolárov, ktorý sa uskutočnil na Medzinárodnej vesmírnej stanici a ktorý vykazuje známky existencie „tmavej hmoty“, nebol nikdy priamo pozorovaný.
Otvory na oblohe
Prvá zmienka o tom, že pri výpočte hmotnosti vesmíru niečo nebolo v poriadku, sa objavila v polovici 30. rokov 20. storočia. Švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky zmeral rýchlosť, ktorou galaxie v zoskupení Coma (a toto je jeden z najväčších známych zhlukov, ktorý obsahuje tisíce galaxií) obieha okolo spoločného centra.
Výsledok bol odrádzajúci: rýchlosť galaxií sa ukázala oveľa vyššia, ako by sa dalo očakávať na základe pozorovanej celkovej hmotnosti zhluku. To znamenalo, že skutočná hmotnosť kómového klastra bola oveľa väčšia ako viditeľná hmota. Avšak hlavné množstvo hmoty prítomné v tejto oblasti vesmíru z nejakého dôvodu zostáva pre priame pozorovanie neviditeľné a neprístupné, prejavujúce sa iba gravitačne, to znamená iba ako hmota.
40 rokov po Zwickyho práci v 70. rokoch americký astronóm Vera Rubin študoval rýchlosť rotácie okolo galaktického centra hmoty nachádzajúceho sa na okraji galaxií. Merania ukázali, že pre mnoho galaxií zostáva táto rýchlosť takmer konštantná vo veľmi významnej vzdialenosti od stredu.
Propagačné video:
Tieto výsledky sa dajú interpretovať iba jedným spôsobom: hustota hmoty v takýchto galaxiách sa pri pohybe zo stredu neznižuje, ale zostáva takmer nezmenená. Pretože hustota viditeľnej hmoty (obsiahnutej v hviezdach a medzihviezdnom plyne) rýchlo klesá smerom k periférii galaxie, musí chýbajúcu hustotu zabezpečiť niečo, čo z nejakého dôvodu nevidíme.
Galaktický paradox
Na kvantitatívne vysvetlenie pozorovaných závislostí rýchlosti rotácie od vzdialenosti do stredu galaxií je potrebné, aby toto neviditeľné „niečo“bolo asi 10-krát väčšie ako obvykle viditeľná hmota. Toto „niečo“sa nazývalo „temnou hmotou“a stále zostáva najzaujímavejším tajomstvom astrofyziky.
Ďalší dôležitý dôkaz prítomnosti „temnej hmoty“v našom svete pochádza z výpočtov simulujúcich tvorbu galaxií, ktoré sa začali asi 300 tisíc rokov po začiatku Veľkého tresku. Hmota sa jednoducho nemala zhromažďovať v galaxiách, ktoré však v modernej dobe pozorujeme. Tento problém sa nazýval galaktický paradox a dlho sa považoval za vážny argument proti teórii Veľkého tresku.
Ak však predpokladáme, že častice obyčajnej hmoty v ranom vesmíre boli zmiešané s časticami neviditeľnej „tmavej hmoty“, potom vo výpočtoch všetko spadne na svoje miesto.
Ukazuje sa, že známy a zdanlivo študovaný detail detailov viditeľného sveta, ktorý sme nedávno považovali za takmer pochopený, je iba malým doplnkom niečoho, z čoho vesmír skutočne pozostáva.
Zrkadlový svet
V roku 1995 si Hubble Telescope všimol, že jedna z hviezd Veľkého Magellanovho mračna sa rozžiarila jasnejšie. Táto žiara trvala viac ako tri mesiace, ale potom sa hviezda vrátila do svojho prirodzeného stavu. A o šesť rokov neskôr sa vedľa hviezdy objavil sotva žiarivý predmet. Bol to studený trpaslík, ktorý prešiel okolo 600 svetelných rokov od hviezdy a vytvoril gravitačné šošovky, ktoré zosilňujú svetlo. Výpočty ukázali, že hmotnosť tohto trpaslíka je iba 5 až 10% hmotnosti Slnka.
A konečne, všeobecná teória relativity jednoznačne spája rýchlosť expanzie vesmíru s priemernou hustotou hmoty v ňom obsiahnutej. Ak je v skutočnosti hustota vesmíru presne rovnaká ako kritická, nemôže to byť náhodná náhoda, ale je to dôsledok nejakej základnej vlastnosti nášho sveta, ktorá musí byť ešte pochopená a pochopená.
Nová teória však uvádza, že „temná hmota“môže obsahovať „zrkadlový svet“, ktorý môže zmeniť naše chápanie vesmíru.
Planck Telescope zhromažďoval údaje o časoch, ktoré nasledovali po Veľkom tresku pred 13,8 miliardami rokov, čo ukazuje, že nejaká záhadná hmota tvorí 26,8% hmoty vo vesmíre - viac, ako sa predtým myslelo.
Obyčajná hmota - galaxie a planéty, ktoré môžeme priamo pozorovať, je len asi 4,9 percenta. A všetko ostatné je ešte tajomnejšou „temnou energiou“, ktorá je podľa vedcov zodpovedná za rozširovanie vesmíru.
Nový fenomén
Tento rok medzinárodný tím vedcov oznámil, že detektor kozmického žiarenia na palube ISS odhalil prvé príznaky existencie „temnej hmoty“.
Tieto výsledky prišli, keď sa Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), uvedený na trh pred dvoma rokmi, objavil znaky nového fyzikálneho fenoménu, ktorý by mohol byť až doteraz zvláštny a neznámy.
Závery vedcov sú založené na pozorovanom prebytku pozitrónov - pozitívne nabitých subatomárnych častíc. Zistený výbuch pozitrónov môže byť vytvorený zomieraním „temnej hmoty“- látky tak centrálnej pre náš vesmír, že určuje usporiadanie hviezd a planét.
Konečné riešenie záhadného vzhľadu záhadnej hmoty nám môže otvoriť úplne nové oblasti štúdia vrátane možnosti existencie viacerých vesmírov a ďalších dimenzií.